KR100623474B1

KR100623474B1 - 자기 기록 매체 및 자기 기억 장치

Info

Publication number: KR100623474B1
Application number: KR1020047012340A
Authority: KR
Inventors: 아차리야비라마무르티; 이노마타아키히로
Original assignee: 후지쯔 가부시끼가이샤
Priority date: 2003-01-27
Filing date: 2003-01-27
Publication date: 2006-09-19
Also published as: JP2005533335A; US7241517B2; CN1630900A; US20050048327A1; EP1588358A1; AU2003203394A1; WO2004068472A1; CN1296899C; KR20040086361A

Abstract

자기 기록 매체는 하측 자성층과, 하측 자성층 위에 설치된 비자성 스페이서층과, 비자성 스페이서층 위에 설치된 상측 자성층을 포함하고, 상측 자성층과 하측 자성층은 반강자성 결합되도록 구성된다. 하측 자성층은 안정화층과, 상기 안정화층과 비자성 스페이서층 사이에 설치된 하측 인핸스먼트층을 구비하며, 안정화층과 하측 인핸스먼트층은 강자성 교환 결합되어 있다. 안정화층과 하측 인핸스먼트층은 안정화층의 Pt 함유량이 하측 인핸스먼트층보다 많은 CoCr 합금으로 이루어진다.

Description

자기 기록 매체 및 자기 기억 장치{MAGNETIC RECORDING MEDIUM AND MAGNETIC STORAGE APPARATUS}

본 발명은 일반적으로 자기 기록 매체 및 자기 기억 장치에 관한 것으로, 특히 비자성 스페이서층을 통해 반강자성 결합되어 있는 자성층을 갖는 자기 기록 매체와, 그와 같은 자기 기록 매체를 이용하는 자기 기억 장치에 관한 것이다.

길이방향 자기 기록 매체의 기억 용량은 매체의 노이즈 저감, 고감도 스핀 밸브 헤드 및 고자화 기록 헤드의 개발로 급격히 증대하고 있다. 100 Gbits/in²를 넘는 기록 밀도도 논증되고 있고, 그러한 고기록 밀도가 상용 하드 디스크 드라이브에 적용되려고 하고 있다. 그러나, 컴퓨터의 특성 향상에 따라 기록 밀도를 더욱 향상시키고자 하는 요망은 증가하는 경향이 있어, 기록 매체와 기타 부품의 설계에 더 한층 도전이 필요해지고 있다.

매체 노이즈를 저감하기 위해서는 더욱 샤프한 자기 천이를 자성층에 기록할 필요가 있다. 이것은, 일반적으로는 매체의 보자력을 증가시키고, 자성층의 두께를 감소시키며, 자성층의 입자 사이즈 및 입자 사이즈 분포를 감소시켜, 자성층의 입자를 자기적으로 분리함으로써 실현된다. 그러나, 입자 사이즈를 감소시키거나 매 체의 두께를 감소시키면, 기록 매체의 열 안정성에 악영향을 미치게 된다. 자성층의 열안정성은 통상은 계수 KuV/kT가 어느 정도 큰 지로 표시된다. 여기서, Ku는 자기 이방성 정수를 나타내고, V는 입자의 체적을 나타내며, T는 온도를 나타내고, k는 볼쯔만 정수라고 불리는 물리적 정수를 나타낸다.

열적으로 안정된 작은 입자를 얻기 위해서는 자기 이방성 정수 Ku를 증가시킬 필요가 있다. 이방성 자계 Hk는 Hk=2Ku/Ms로 표시되고, 여기서 Ms는 포화 자화를 나타낸다. 고데이터 전송 레이트의 고기록 밀도 매체에 대한 정보의 기록이 통상 행해지는 나노초 영역에서, 이방성 자계 Hk가 크다는 것은 보자력 Hc가 높다는 것을 의미한다. 기록 주파수에 있어서의 보자력 Hc가 높으면, 그와 같은 매체에 정보를 기록하기 위해서는 큰 기록 전류가 필요해지기 때문에, 기록 헤드가 엄격하게 제한된다. 기록 헤드에 의해 생성되는 기록 자계는 고자계 모멘트를 갖는 기록 헤드의 개발이 곤란하기 때문에 엄격히 제한된다. 이미 기록되어 있는 데이터 위에 새로운 데이터를 기록할 수 있는 능력인 오버라이트 특성은 보다 높은 자기 이방성 자계 Hk를 갖는 기록 매체 쪽이 뒤떨어진다. 보다 높은 자기 이방성 Ku를 갖는 기록 매체에서는 이방성 자계 Hk가 증가하기 때문에 오버라이트 특성이 제한되게 된다.

전술한 바와 같이, 저매체 노이즈, 즉 고기록 밀도의 특성을 실현하기 위해서는 자성층의 입자 사이즈와 자성층의 막 두께를 감소시킬 필요가 있다. 그러나, 이와 같이 자성층의 입자 사이즈 및 막 두께를 감소시키면 기록 매체의 열 안정성이 악화된다. 오버라이트 특성에 영향을 미치지 않으면서 열 안정성을 향상시키기 위해서, 2000년 10월, "Applied Physics Letters"지의 Vol. 77, Page 2581에 게재된 Abarra 등의 논문에는 합성 페리 자성 매체(SFM: Synthetic Ferrimagnetic Media)가 제안되어 논증되고 있다.

합성 페리 자성 매체(SFM)는 Ru 등으로 만들어진 비자성 스페이서층에 의해서 분리된 적어도 한 쌍의 자성층을 갖는다. 특히, 상측 자성층의 자화는 초기 안정화층으로서 기능하는 하측 자성층의 자화에 의해 일부 상쇄된다. 판독 헤드는 유효 자화만을 감지하고, 2개의 자성층의 합계 체적은 열 안정성에 기여한다. SFM의 이러한 개념을 이용하면 기록 매체의 신호대 잡음비(SNR) 및 열 안정성은 대폭 향상된다. 그러나, 기록 밀도를 더욱 높게 하기 위해서는 열 안정성을 더욱 향상시키는 것이 바람직하다.

따라서, 본 발명의 개괄적인 목적은 전술한 문제를 해결하여 상기 요구를 만족시키는, 신규하고도 유용한 자기 기록 매체 및 자기 기억 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 보다 구체적인 다른 목적은 향상된 SNR, 향상된 오버라이트 특성 및 향상된 열 안정성을 갖는 자기 기록 매체 및 자기 기억 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 하측 자성층과, 상기 하측 자성층 위에 설치된 비자성 스페이서층과, 상기 비자성 스페이서층 위에 설치된 상측 자성층을 구비하며, 상기 상측 자성층과 상기 하측 자성층은 반강자성 결합되어 있고, 상기 하측 자성 층은 안정화층과, 상기 안정화층과 상기 비자성 스페이서층 사이에 설치된 하측 인핸스먼트층을 가지며, 상기 안정화층과 상기 하측 인핸스먼트층은 강자성 교환 결합되어 있고, 상기 안정화층과 상기 하측 인핸스먼트층은 상기 안정화층의 Pt 함유량이 상기 하측 인핸스먼트층보다 많은 CoCr 합금으로 이루어진 자기 기록 매체를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 하측 자성층과, 상기 하측 자성층 위에 설치된 비자성 스페이서층과, 상기 비자성 스페이서층 위에 설치된 상측 자성층을 구비하며, 상기 상측 자성층과 상기 하측 자성층은 반강자성 결합되어 있고, 상기 상측 자성층은 상기 비자성 스페이서층 위에 설치된 상측 인핸스먼트층과, 상기 상측 인핸스먼트층 위에 설치된 기록층을 가지며, 상기 기록층과 상기 상측 인핸스먼트층은 강자성 교환 결합되어 있고, 상기 기록층과 상기 상측 인핸스먼트층은 상기 기록층의 Pt 함유량이 상기 상측 인핸스먼트층보다 많은 CoCr 합금으로 이루어진 자기 기록 매체를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 적어도 하나의 자기 기록 매체와, 상기 자기 기록 매체에 대해서 정보를 기록하고 그 정보를 재생하는 헤드를 구비하고, 상기 자기 기록 매체는 하측 자성층과, 상기 하측 자성층 위에 설치된 비자성 스페이서층과, 상기 비자성 스페이서층 위에 설치된 상측 자성층을 구비하며, 상기 상측 자성층과 상기 하측 자성층은 반강자성 결합되어 있고, 상기 하측 자성층은 안정화층과, 상기 안정화층과 상기 비자성 스페이서층 사이에 설치된 하측 인핸스먼트층을 가지며, 상기 안정화층과 상기 하측 인핸스먼트층은 강자성 교환 결합되어 있고, 상기 안정화층과 상기 하측 인핸스먼트층은 상기 안정화층의 Pt 함유량이 상기 하측 인핸스먼트층보다 많은 CoCr 합금으로 이루어진 자기 기억 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 적어도 하나의 자기 기록 매체와, 상기 자기 기록 매체에 대해서 정보를 기록하고 그 정보를 재생하는 헤드를 구비하고, 상기 자기 기록 매체는 하측 자성층과, 상기 하측 자성층 위에 설치된 비자성 스페이서층과, 상기 비자성 스페이서층 위에 설치된 상측 자성층을 구비하며, 상기 상측 자성층과 하측 자성층은 반강자성 결합되어 있고, 상기 상측 자성층은 상기 비자성 스페이서층 위에 설치된 상측 인핸스먼트층과, 상기 상측 인핸스먼트층 위에 설치된 기록층을 가지며, 상기 기록층과 상기 상측 인핸스먼트층은 강자성 교환 결합되어 있고, 상기 기록층과 상기 상측 인핸스먼트층은 상기 기록층의 Pt 함유량이 상기 상측 인핸스먼트층보다 많은 CoCr 합금으로 이루어진 자기 기억 장치를 제공하는데 있다. 본 발명의 자기 기억 장치에 따르면, 향상된 SNR, 향상된 오버라이트 특성 및 향상된 열 안정성을 실현할 수 있다.

본 발명의 다른 목적 및 특징은 첨부 도면을 참조하여 읽으면 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.

도 1은 합성 페리 자성 매체의 주요부를 도시한 단면도이다.

도 2는 하측 자성층의 Pt 함유량의, 도 1에 도시한 합성 페리 자성 매체의 보자력에 관한 영향을 도시한 도면이다.

도 3은 하측 자성층의 보자력을, 도 1에 도시하는 합성 페리 자성 매체에 대 하여 증가하는 Pt 함유량의 함수로서 도시한 도면이다.

도 4는 하측 및 상측 자성층간의 반강자성 교환 결합 정수를, 도 1에 도시하는 합성 페리 자성 매체에 대하여 증가하는 하측 자성층의 Pt 함유량의 함수로 도시한 도면이다.

도 5는 하측 자성층이 받는 교환 자계 Hex를, 도 1에 도시하는 합성 페리 자성 매체에 대한 하측 자성층의 Pt 함유량 x의 함수로 도시한 도면이다.

도 6은 본 발명에 따른 자기 기록 매체의 제1 실시예의 주요부를 도시한 단면도이다.

도 7은 본 발명에 따른 자기 기록 매체의 제2 실시예의 주요부를 도시한 단면도이다.

도 8은 본 발명에 따른 자기 기록 매체의 제3 실시예의 주요부를 도시한 단면도이다.

도 9는 제1 실시예의 합성 페리 자성 매체 및 자기 기록 매체에 대해서 측정된 각종 파라미터를 도시한 도면이다.

도 10은 본 발명에 따른 자기 기억 장치의 일 실시예의 주요부를 도시한 단면도이다.

도 11은 자기 기억 장치의 일 실시예의 주요부를 도시한 평면도이다.

도 1은 합성 페리 자성 매체(SFM)의 주요부를 도시한 단면도이다. 자기 기록 매체는 도 1에 도시한 바와 같이 적층된 기판(1), Cr 또는 Cr 합금의 하지층(2), 하측 자성층(3-1), 비자성 스페이서층(4), 상측 자성층(3-2) 및 C 또는 DLC의 오버코팅층(5)을 포함한다.

도 2는 하측 자성층(3-1)의 Pt 함유량의, 도 1에 도시하는 합성 페리 자성 매체의 보자력에 관한 영향을 도시한 도면이다. 도 2에서, 종축은 합성 페리 자성 매체의 보자력 Oe을 나타내고, 횡축은 하측 자성층(3-1)의 Pt 함유량 x(at%)를 나타낸다. 도 2는 CoCrPt_xB로 이루어진 하측 자성층(3-1)의 보자력을, Pt 함유량 x를 0 at%에서 13 at%까지 변화시킨 경우에 대해서 도시하는 것이다. 기판(1)에는 유리, 하지층(2)에는 CrMo, 비자성 스페이서층(4)에는 Ru, 상측 자성층(3-2)에는 Pt 함유량이 11 at%의 CoCrPtBCu가 이용되었다. 도 2로부터도 알 수 있는 바와 같이, Pt 함유량 x가 많아짐에 따라 보자력이 증가한다.

Pt 함유량의 증가에 따라 CoCrPt 합금의 자기 이방성이 증가하는 것은 알려져 있다. 2002년 1월, "Applied Physics Letters"지의 Vol. 80, page 85에 게재된 Acharya 등의 논문에는 하측 자성층의 자기 이방성이 높으면 열 안정성이 향상되어 보자력이 증가하는 것이 논증되어 있다. 따라서, 도 2에 있어서 Pt 함유량의 증가에 따라 보자력이 증가하는 것은 하측 자성층(3-1)의 자기 이방성의 증가에 의한 것이라고 생각된다.

도 3은 하측 자성층(3-1)의 보자력을 증가하는 Pt 함유량 x의 함수로서 도시한 도면이다. 도 3에서, 종축은 하측 자성층(3-1)의 보자력 Oe을 나타내고, 횡축은 하측 자성층(3-1)의 Pt 함유량 x(at%)를 나타낸다. 도 3으로부터도 알 수 있듯이, 하측 자성층(3-1)의 보자력은 자기 이방성의 증가에 의해 Pt 함유량 x의 증가와 함께 증가한다.

도 4는 하측 자성층(3-1)과 상측 자성층(3-2) 사이의 반강자성 교환 결합 정수 J를 하측 자성층(3-1)의 Pt 함유량 x의 함수로 도시한 도면이다. 도 4에서, 종축은 하측 자성층(3-1)과 상측 자성층(3-2) 사이의 반강자성 교환 결합 정수 J(erg/㎠)를 나타내고, 횡축은 하측 자성층(3-1)의 Pt 함유량 x(at%)를 나타낸다. 도 4로부터도 알 수 있듯이, 반강자성 결합 정수 J는 Pt 함유량 x의 증가와 함께 감소한다.

도 5는 하측 자성층(3-1)이 받는 교환 자계 Hex를 하측 자성층(3-1)의 Pt 함유량 x의 함수로 도시한 도면이다. 도 5에서, 종축은 하측 자성층(3-1)이 받는 교환 자계 Hex를 나타내고, 횡축은 하측 자성층(3-1)의 Pt 함유량 x(at%)를 나타낸다. 교환 자계 Hex의 값은 반강자성 결합 정수 J에 의존하기 때문에 하측 자성층(3-1)의 Pt 함유량 x의 증가와 함께 감소한다.

2001년, "IEEE Magnetics"지의 Vol. 37, page 1449에 게재된 Inomata 등의 논문에는 교환 자계 Hex와 하측 자성층의 보자력의 관계가 합성 페리 자성 매체의 특성을 최적화하는 데 중요한 것이 논증되어 있다. Inomata 등의 논문에는 교환 자계 Hex의 값을 하측 자성층의 보자력의 값보다 상당히 크게 해야 되는 것이 표시되어 있다.

도 2 내지 도 5로부터는 하측 자성층(3-1)의 Pt 함유량 x가 많아지면 합성 페리 자성 매체의 보자력 및 열 안정성이 높아지는 것을 알 수 있다. 그러나, 하측 자성층(3-1)의 Pt 함유량 x가 많아지고 반강자성 결합 정수 J가 감소하면 이것에 따라 교환 자계 Hex가 감소해 버린다. 따라서, 보자력 및 열 안정성을 높게 하기 위해서 하측 자성층(3-1)의 Pt 함유량 x를 증가시키는 것과, 반강자성 결합 정수 J 및 교환 자계 Hex가 감소하지 않도록 하측 자성층(3-1)의 Pt 함유량 x의 증가를 억제하는 것은 트레이드 오프의 관계에 있다.

본 발명에 따른 자기 기록 매체는 전술한 트레이트 오프의 관계를 해소하여 우수한 특성의 자기 기록 매체를 실현할 수 있도록 설계되어 있다.

다음에, 본 발명에 따른 자기 기록 매체 및 자기 기억 장치의 실시예를 도 6 이후를 참조하면서 설명한다.

도 6은 본 발명이 되는 자기 기록 매체의 제1 실시예의 주요부를 도시하는 단면도이다. 도 6에서는 도 1과 기본적으로 동일한 부분에는 동일 부호를 붙인다. 자기 기록 매체는 유리 등으로 이루어진 기판(1), Cr 또는 Cr 합금으로 이루어진 하지층(2), 하측 자성층(31), 비자성 스페이서층(4), 상측 자성층(32) 및 C 또는 DLC 오버코팅층(5)을 포함하며, 이들은 도 6에 도시한 바와 같이 적층되어 있다. 오버코팅층(5) 위에는, 예컨대 유기물 윤활층이 코팅되어 있다. 본 실시예에서는, 하측 자성층(31)이 안정화층(311)과, 이 안정화층(311)상에 설치된 인핸스먼트층(312)을 포함하는 2층 구조로 되어 있다.

안정화층(311)은 CoCrPt, CoCrPtB, CoCrPtBCu, CoCrPtTa 및 이들 합금 등의 CoCrPt 합금으로 형성되어도 좋다. 하측 인핸스먼트층(312)은 CoCrPt, CoCrPtB, CoCrPtBCu, CoCrPtTa 및 이들의 합금 등의 CoCrPt 합금으로 형성되어도 좋다. 안정 화층(311)의 Pt 함유량은 하측 인핸스먼트층(312)의 Pt 함유량보다 많다. 따라서, 하측 인핸스먼트층(312)은 Pt 함유량이 0 at%인 재료로 형성되어 있어도 좋으며, CoCr, CoCrB, CoCrBCu, CoCrTa 및 그 합금 등의 CoCr 합금으로부터 선택되어도 좋다.

예컨대, 하측 인핸스먼트층(312)은 0≤Pt≤8 at%의 CoCr 합금으로 형성되고, 안정화층(311)은 Pt> 8 at%의 CoCrPt 합금으로 형성되어 있다. 또, 하측 인핸스먼트층(312)의 Co 함유량은 바람직하게는 안정화층(311)의 Co 함유량보다도 많다. 더욱이, 안정화층(311)의 자기 이방성은 바람직하게는 하측 인핸스먼트층(312)의 자기 이방성보다 높다.

기판(1)은 NiP층으로 코팅되어도 좋다.

하지층(2)은 Cr, CrMo, CrTi, CrV, CrW 및 그 합금으로 이루어진 군에서 선택된 비자성 재료로 형성되고, 약 1 ㎚에서 25 ㎚의 범위의 막 두께를 가져도 좋다. 이와 달리, 하지층(2)은 NiAl, RuAl 및 그 합금으로 이루어진 군에서 선택된 비자성 재료로 형성되고, 약 5 ㎚에서 80 ㎚의 범위의 막 두께를 가져도 좋다. 더욱이, 하지층(2)은 B2 구조를 갖는 합금으로 형성되어 있어도 좋다.

비자성 스페이서층(4)은 Ru, Ir, Rh 및 그 합금으로 이루어진 군에서 선택된 재료 형성되어 있어도 좋다.

상측 자성층(32)은 단층 구조를 가지며, Co 또는 Co 합금으로 형성되어 있어도 좋다.

물론, 상기 자기 기록 매체에 추가의 층들, 예컨대, 기판(1)과 하지층(2) 사 이에 설치한 시드층 및/또는 하지층(4)과 하측 자성층(31) 사이에 설치한 중간층을 을 설치하는 것도 가능하다. 중간층은 막 두께가 1 ㎚에서 5 ㎚의 범위에서 CoCr 합금 등의 비자성 재료로 형성되어 있어도 좋다.

제1 실시예에 따르면, 하측 자성층(31)과 상측 자성층(32)은 반강자성 결합되어 있고, 하측 자성층(31)의 안정화층(311)과 하측 인핸스먼트층(312)은 강자성 교환 결합되어 있다. 이 때문에, 상측 자성층(32)과 하측 자성층(31)의 자화 방향은 서로 반평행이다.

도 7은 본 발명에 따른 자기 기록 매체의 제2 실시예의 주요부를 도시하는 단면도이다. 도 7에서 도 6과 동일 부분에는 동일 부호를 붙인다. 도 7에 도시하는 자기 기록 매체는 하측 자성층(31)과 상측 자성층(32)을 포함하며, 상측 자성층(32)은 상측 인핸스먼트층(323)과 이 상측 인핸스먼트층(323)상에 설치된 기록층(323)을 포함하는 2층 구조으로 되어 있다.

상측 인핸스먼트층(323)은 CoCrPt, CoCrPtB, CoCrPtBCu, CoCrPtTa 및 그 합금 등의 CoCrPt 합금으로 형성되어도 좋다. 기록층(322)은 CoCrPt, CoCrPtB, CoCrPtBCu, CoCrPtTa 및 그 합금 등의 CoCrPt 합금으로 형성되어도 좋다. 기록층(322)의 Pt 함유량은 상측 인핸스먼트층(323)의 Pt 함유량보다 많다. 따라서, 상측 인핸스먼트층(323)은 Pt 함유량이 0 at%인 재료로 형성되고, CoCr, CoCrB, CoCrBCu, CoCrTa 및 그 합금 등의 CoCr 합금으로 형성되어도 좋다.

예컨대, 상측 인핸스먼트층(323)은 0≤Pt≤8 at%의 CoCr 합금으로 형성되어 있다. 또, 상측 인핸스먼트층(323)의 Co 함유량은 바람직하게는 기록층(322)의 Co 함유량보다도 많다. 더욱이, 기록층(322)의 자기 이방성은 바람직하게는 상측 인핸스먼트층(323)의 자기 이방성보다 높다.

하측 자성층(31)은 단층 구조를 가지며, Co 또는 Co 합금으로 형성되어 있어도 좋다. 제2 실시예에 따르면, 하측 자성층(31)과 상측 자성층(32)은 반강자성 결합되어 있고, 상측 자성층(31)의 상측 인핸스먼트층(323)과 기록층(322)은 강자성 교환 결합되어 있다. 이 때문에, 상측 자성층(32)과 하측 자성층(31)의 자화 방향은 서로 반평행이다.

도 8은 본 발명에 따른 자기 기록 매체의 제3 실시예의 주요부를 도시하는 단면도이다. 도 8에서 도 6 및 도 7과 동일 부분에는 동일 부호를 붙인다. 도 8에 도시된 자기 기록 매체에서는 하측 자성층(31)과 상측 자성층(32) 양쪽이 전술한 2층 구조로 되어 있다.

예컨대, 상측 인핸스먼트층(323)과 하측 인핸스먼트층(312)은 0≤Pt≤8 at%의 CoCr 합금으로 형성되어 있다.

제3 실시예에 따르면, 하측 자성층(31)과 상측 자성층(32)은 반강자성 결합되어 있고, 하측 자성층(31)의 안정화층(311)과 하측 인핸스먼트층(312)은 강자성 교환 결합되어 있으며, 상측 자성층(32)의 상측 인핸스먼트층(323)과 기록층(322)은 강자성 교환 결합되어 있다. 이 때문에, 상측 자성층(32)과 하측 자성층(31)의 자화 방향은 서로 반평행이다.

도 9는 합성 페리 자성 매체 및 자기 기록 매체의 제1 실시예에 대해서 측정된 각종 파라미터를 도시한 도면이다. 각종 파라미터에는 교환 자계 Hex(Oe), 보자 력 Hc(Oe), 330 kfci에서의 신호-매체 노이즈 S/Nm, 330 kfci에서의 고립 신호-매체 노이즈 Siso/Nm(dB) 및 오버라이트 특성(dB)이 포함된다.

도 9에 있어서, M1은 가장 낮은 Pt 함유량 0 at%를 가지며 막 두께가 3 ㎚의 CoCrB 합금으로 이루어진 하측 자성층(3-1)을 구비한 도 1에 도시된 합성 페리 자성 매체를 나타낸다. M2는 보다 높은 Pt 함유량 10 at%를 가지며 막 두께가 3 ㎚의 CoCrPtB 합금으로 이루어진 하측 자성층(3-1)을 구비한 도 1에 도시된 합성 페리 자성 매체를 나타낸다. 합성 페리 자성 매체 M1 및 M2는 각각 기판(1)이 유리, 하지층(2)이 CrMo, 비자성 스페이서층(4)이 Ru, 상측 자성층(3-2)이 Pt 함유량 11 at%의 CoCrPtBCu로 형성되어 있다.

도 9에서 M3은 도 6에 도시된 자기 기록 매체의 제1 실시예를 나타낸다. 안정화층(311)은 Pt 함유량이 10 at%이고 막 두께가 3 ㎚인 CoCrPtB로 형성되고, 하측 인핸스먼트층(312)은 막 두께가 1 ㎚인 CoCrB 합금으로 형성되어 있다. 자기 기록 매체 M3은 기판(1)이 유리, 하지층(2)이 CrMo, 비자성 스페이서층(4)이 Ru, 상측 자성층(32)이 Pt 함유량 11 at%의 CoCrPtBCu로 형성되어 있다. 자기 기록 매체 M3은 합성 페리 자성 매체 M2보다 높은 교환 자계 Hex를 나타내고, 합성 페리 자성 매체 M보다 높은 보자력을 나타내는 것이 확인되었다. 또, 자기 기록 매체 M3에서는, 330 kfci에서의 신호-매체 노이즈 S/Nm, 330 kfci에서의 고립 신호-매체 노이즈 Siso/Nm, 오버라이트 특성 등의 기록 특성이 합성 페리 자성 매체 M2에 비하여 향상되어 있는 것이 확인되었다. 따라서, 자기 기록 매체 M3, 즉, 본 발명에 따른 자기 기록 매체는 합성 페리 자성 매체 M1과 M2의 양쪽의 장점을 나타내는 동시에, 합성 페리 자성 매체 M1과 M2의 각각의 단점을 해소 가능한 것이 확인되었다.

다음에, 본 발명에 따른 자기 기억 장치의 일 실시예를 도 10 및 도 11을 참조하여 설명한다. 도 10은 자기 기억 장치의 본 실시예의 주요부를 도시하는 단면도이고, 도 11은 자기 기억 장치의 본 실시예의 주요부를 도시하는 평면도이다.

도 10 및 도 11에 도시한 바와 같이, 자기 기억 장치는 일반적으로 하우징(113)을 포함한다. 하우징(113) 내에는 모터(114), 허브(116), 복수의 자기 기록 매체(116), 복수의 기록 재생 헤드(117), 복수의 서스펜션(118), 복수의 아암(119) 및 액츄에이터부(120)가 설치되어 있다. 자기 기록 매체(116)는 모터(114)에 의해 회전되는 허브(115)에 부착되어 있다. 기록 재생 헤드(117)는 MR 헤드와 GMR 헤드 등의 재생 헤드와, 인덕티브 헤드 등의 기록 헤드로 구성되어 있다. 각 기록 재생 헤드(117)는 대응하는 아암(119)의 선단에 서스펜션(118)을 통해 부착되어 있다. 아암(119)은 액츄에이터부(120)에 의해 이동된다. 이러한 자기 기억 장치의 기본 구성 자체는 주지이며, 본 명세서에서는 그에 대한 상세한 설명을 생략한다.

자기 기억 장치의 본 실시예는 자기 기록 매체(116)에 특징이 있다. 각 자기 기록 매체(116)는 도 6 내지 도 9와 연계하여 전술한 자기 기록 매체의 어느 한 실시예의 구조를 갖는다. 물론, 자기 기록 매체(116)의 수는 3개로 한정되는 것이 아니며, 자기 기록 매체(116)는 1 개만 있어도 좋고, 2 개 또는 4 개 이상 있어도 좋다.

자기 기억 장치의 기본 구성은 도 10 및 도 11에 도시하는 것에 한정되지 않는다. 또, 본 발명에서 이용하는 자기 기록 매체는 자기 디스크에 한정되지 않고, 자기 테이프와 자기 카드 등의 다른 자기 기록 매체가 이용되어도 좋다. 또, 자기 기록 매체는 자기 기억 장치의 하우징(113) 내에 고정되어 있을 필요는 없고, 자기 기록 매체는 하우징(113)에 대하여 로드되고 언로드되는 휴대형의 매체이어도 좋다.

또한, 본 발명은 전술한 실시예들에 한정되지 않고, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 각종 변형과 개량이 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 자기 기록 매체에 따르면 향상된 SNR, 향상된 오버라이트 특성 및 향상된 열 안정성을 실현할 수 있다.

Claims

자기 기록 매체로서,

기판과,

상기 기판 위에 설치된 하측 자성층과,

상기 하측 자성층 위에 설치된 비자성 스페이서층과,

상기 비자성 스페이서층 위에 설치된 상측 자성층을 구비하며,

상기 상측 자성층과 하측 자성층은 반강자성 결합되어 있고,

상기 하측 자성층은 안정화층과, 이 안정화층과 상기 비자성 스페이서층 사이에 설치된 하측 인핸스먼트층을 가지며,

상기 안정화층과 상기 하측 인핸스먼트층은 강자성 교환 결합되어 있고,

상기 안정화층과 상기 하측 인핸스먼트층은 상기 안정화층의 Pt 함유량이 상기 하측 인핸스먼트층보다 많은 CoCr 합금으로 이루어진 자기 기록 매체.
제1항에 있어서, 상기 하측 인핸스먼트층은 상기 안정화층보다도 Co 함유량이 많은 것인 자기 기록 매체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 안정화층은 상기 하측 인핸스먼트층보다도 자기 이방성이 높은 것인 자기 기록 매체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 자기 기록 매체는 상부에, 상기 기판 위에 설치된 상기 하측 자성층이 설치되는 비자성 하지층을 더 구비하는 것인 자기 기록 매체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 하측 인핸스먼트층은 0≤Pt≤8 at%의 CoCr 합금으로 이루어지고, 상기 안정화층은 Pt>8 at%의 CoCrPt 합금으로 이루어지는 것인 자기 기록 매체.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 상측 자성층은,

상기 비자성 스페이서층 위에 설치된 상측 인핸스먼트층과,

상기 상측 인핸스먼트층 위에 설치된 기록층을 포함하고,

상기 기록층과 상기 상측 인핸스먼트층은 강자성 교환 결합되어 있으며,

상기 기록층과 상기 상측 인핸스먼트층은 상기 기록층의 Pt 함유량이 상기 상측 인핸스먼트층보다 많은 CoCr 합금으로 이루어지는 것인 자기 기록 매체.
제6항에 있어서, 상기 상측 인핸스먼트층은 상기 기록층보다 Co 함유량이 많은 것인 자기 기록 매체.
제6항에 있어서, 상기 기록층의 자기 이방성은 상기 상측 인핸스먼트층보다도 높은 것인 자기 기록 매체.
제6항에 있어서, 상기 상측 인핸스먼트층은 0≤Pt≤8 at%의 CoCr 합금으로 이루어지는 것인 자기 기록 매체.
자기 기록 매체로서,

기판과,

상기 기판 위에 설치된 하측 자성층과,

상기 하측 자성층 위에 설치된 비자성 스페이서층과,

상기 비자성 스페이서층 위에 설치된 상측 자성층을 구비하며,

상기 상측 자성층과 하측 자성층은 반강자성 결합되어 있고,

상기 상측 자성층은 상기 비자성 스페이서층 위에 설치된 상측 인핸스먼트층과, 상기 상측 인핸스먼트층 위에 설치된 기록층을 가지며,

상기 기록층과 상기 상측 인핸스먼트층은 강자성 교환 결합되어 있고,

상기 기록층과 상기 상측 인핸스먼트층은 상기 기록층의 Pt 함유량이 상기 상측 인핸스먼트층보다 많은 CoCr 합금으로 이루어지는 것인 자기 기록 매체.
제10항에 있어서, 상기 상측 인핸스먼트층의 Co 함유량은 상기 기록층보다도 많은 것인 자기 기록 매체.
제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 기록층의 자기 이방성은 상기 상측 인핸스먼트층보다도 높은 것인 자기 기록 매체.
제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 자기 기록 매체는 상부에, 상기 기판 위에 설치된 상기 하측 자성층이 설치되는 비자성 하지층을 더 구비하는 것인 자기 기록 매체.
제10항 또는 제11항에 있어서, 상기 상측 인핸스먼트층은 0≤Pt≤8 at%의 CoCr 합금으로 이루어지는 것인 자기 기록 매체.
자기 기억 장치로서,

적어도 하나의 자기 기록 매체와,

상기 자기 기록 매체에 대해서 정보를 기록하고 그 정보를 재생하는 헤드를 구비하고,

상기 자기 기록 매체는,

기판과,

상기 기판 위에 설치된 하측 자성층과,

상기 하측 자성층 위에 설치된 비자성 스페이서층과,

상기 비자성 스페이서층 위에 설치된 상측 자성층을 구비하며,

상기 상측 자성층과 하측 자성층은 반강자성 결합되어 있고,

상기 하측 자성층은 안정화층과, 이 안정화층과 상기 비자성 스페이서층 사이에 설치된 하측 인핸스먼트층을 가지며,

상기 안정화층과 상기 하측 인핸스먼트층은 강자성 교환 결합되어 있고,

상기 안정화층과 상기 하측 인핸스먼트층은 상기 안정화층의 Pt 함유량이 상기 하측 인핸스먼트층보다 많은 CoCr 합금으로 이루어지는 것인 자기 기억 장치.
자기 기억 장치로서,

적어도 하나의 자기 기록 매체와,

상기 자기 기록 매체에 대해서 정보를 기록하고 그 정보를 재생하는 헤드를 구비하고,

상기 자기 기록 매체는,

기판과,

상기 기판 위에 설치된 하측 자성층과,

상기 하측 자성층 위에 설치된 비자성 스페이서층과,

상기 비자성 스페이서층 위에 설치된 상측 자성층을 구비하며,

상기 상측 자성층과 상기 하측 자성층은 반강자성 결합되어 있고,

상기 상측 자성층은 상기 비자성 스페이서층 위에 설치된 상측 인핸스먼트층과, 상기 상측 인핸스먼트층 위에 설치된 기록층을 가지며,

상기 기록층과 상기 상측 인핸스먼트층은 강자성 교환 결합되어 있고,

상기 기록층과 상기 상측 인핸스먼트층은 상기 기록층의 Pt 함유량이 상기 상측 인핸스먼트층보다 많은 CoCr 합금으로 이루어지는 것인 자기 기억 장치.